實驗:硝酸在無機化學反應中的性質探究

硝酸是一種無機化合物，化學式為HNO₃，濃硝酸是其65~68%的水溶液，為無色液體。硝酸在無機化學反應中主要呈現強酸性和強氧化性。

原料

試劑	純度	外觀
硝酸	AR	無色液體
氯化亞銅	AR	灰白色至淺綠色固體
銅	AR	帶有黃色光澤的紅色固體
氧化鋅	AR	白色固體
氫氧化鈣	AR	白色粉末
碳酸鈣	AR或LR	白色粉末或塊狀固體

性質探究

硝酸和銅的反應

硝酸和銅的反應

在試管或錐形瓶中加入銅絲或銅片，加入濃硝酸，反應迅速進行，放出紅棕色的二氧化氮氣體，並放出大量熱。反應生成硝酸銅。

Cu + 4 HNO₃(濃) → Cu(NO₃)₂ + 2 NO₂↑ + 2 H₂O

同樣的反應在試管中進行，使用1 mol/L的稀硝酸，塞上插有導管的橡皮塞，觀察到有無色的氣泡生成。將塞子拔出，試管上方的無色氣體變紅，並放出熱。這證明生成的NO被空氣氧化為NO₂。

3 Cu + 8 HNO₃(稀) → 3 Cu(NO₃)₂ + 2 NO↑ + 4 H₂O

硝酸和低價金屬化合物的反應

在試管中加入少量氯化亞銅，加入水，無明顯現象。再逐滴加入硝酸，並震盪試管，發現氯化亞銅逐漸溶解，形成藍色溶液。

硝酸和氧化物、氫氧化物及弱酸鹽的反應

在3隻試管中分別加入氧化鋅、氫氧化鈣和碳酸鈣，加入1 mol/L硝酸，發現三種固體均溶解，形成無色溶液：

ZnO + 2 HNO₃ → Zn(NO₃)₂ + H₂O

Ca(OH)₂ + 2 HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + H₂O

CaCO₃ + 2 HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + H₂O + CO₂↑

注意事項

硝酸具有強腐蝕性，操作時應佩戴防護用品（如手套等）並在通風櫥內進行。